TWI892049B - 影像感測器 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種具有改良影像品質的影像感測器。影像感測器包含第一像素陣列、第二像素陣列以及像素合併模組。第一像素陣列具有以n×m陣列形式形成的顏色圖案且包含至少第一顏色像素、第二顏色像素以及第三顏色像素。第二像素陣列鄰近於第一像素陣列且具有與第一像素陣列相同的以n×m陣列形式形成的顏色圖案，以包含至少第一顏色像素、第二顏色像素以及第三顏色像素。像素合併模組經組態以針對所感測影像：對第一陣列的第一顏色像素、第二陣列的第一顏色像素、第一陣列的第二顏色像素以及第二陣列的第三顏色像素執行像素合併，且不對第一陣列的第三顏色像素執行像素合併以及不對第二陣列的第二顏色像素執行像素合併。

Description

影像感測器

本揭露是關於一種影像感測器及一種用於感測影像的方法。

[相關申請案的交叉]參考本申請案主張在韓國智慧財產局(the Korean Intellectual Property Office)於2021年11月9日申請的韓國專利申請案第10-2021-0153240號及2021年12月8日申請的第10-2021-0174483號的優先權以及自其產生的所有權益，所述申請案的全部內容以引用的方式併入本文中。

影像感測裝置是指將光學資訊轉換為電信號的半導體元件。影像感測裝置可包含電荷耦合裝置(charge-coupled device；CCD)及互補金屬氧化物半導體(complementary metal-oxide semiconductor；CMOS)影像感測裝置。

CMOS影像感測器可描述為CMOS影像感測器，CMOS影像感測器可縮寫為CIS(CMOS影像感測器)。CIS可包含以二維方式配置的多個像素。像素中的各者可包含例如光電二極體(PD)。光電二極體可用以將入射光轉換為電信號。

最近，隨著電腦行業及通信行業的開發，對具有改良效能的影像感測器的需求在諸如數位攝影機、攝錄影機、智慧型手機、遊戲裝置、安全攝影機、醫療微攝影機、機器人以及車輛的各種領域中增加。

本揭露的態樣提供一種具有改良影像品質的影像感測器。

此外，本揭露的態樣提供一種用於感測具有改良影像品質的影像的方法。

根據本揭露的態樣不限於上文所提及的目的。未提及的根據本揭露的其他目的及優勢可基於以下描述而理解，且可基於根據本揭露的實施例而更清楚地理解。此外，將容易理解的是，根據本揭露的目的及優點可使用申請專利範圍中所繪示的方式及其組合來實現。

根據本揭露的態樣，影像感測器包含：第一像素、第二像素、第三像素以及第四像素，配置於第一方向上；第五像素、第六像素、第七像素以及第八像素，在與第一方向相交的第二方向上分別鄰近於第一像素至第四像素安置，其中第五像素至第八像素配置於第一方向上；第九像素、第十像素、第十一像素以及第十二像素，在第二方向上分別鄰近於第五像素至第八像素安置，其中第九像素至第十二像素配置於第一方向中；第十三像素、第十四像素、第十五像素以及第十六像素，在第二方向上分別鄰近於第九像素至第十二像素安置，其中第十三像素至第十六像素 配置於第一方向上；第一類比至數位轉換器，連接至第一像素、第三像素、第五像素、第七像素、第九像素、第十一像素、第十三像素以及第十五像素；以及第二類比至數位轉換器，連接至第二像素、第四像素、第六像素、第八像素、第十像素、第十二像素、第十四像素以及第十六像素，其中第一像素至第十六像素中的各者經組態以分別輸出第一像素信號至第十六像素信號，其中第一類比至數位轉換器經組態以僅基於第一像素信號、第三像素信號、第九像素信號以及第十一像素信號執行像素合併以輸出第一像素合併信號，且僅基於第五像素信號及第十五像素信號執行像素合併以輸出第二像素合併信號，其中第二類比至數位轉換器經組態以僅基於第六像素信號、第八像素信號、第十四像素信號以及第十六像素信號執行像素合併以輸出第三像素合併信號；以及僅基於第二像素信號、第四像素信號、第十像素信號以及第十二像素信號執行像素合併以輸出第四像素合併信號。

根據本揭露的態樣，影像感測器包含：第一像素陣列，經組態以針對所感測影像輸出多個第一白色像素值、多個第一綠色像素值、多個第一紅色像素值以及多個第一藍色像素值；第二像素陣列，經組態以針對所感測影像輸出多個第二白色像素值、多個第二綠色像素值、多個第二紅色像素值以及多個第二藍色像素值；以及像素合併模組，連接至第一像素陣列及第二像素陣列，其中像素合併模組經組態以基於第一白色像素值執行像素合併以產生第一白色像素合併像素值；基於第一綠色像素值執行像素合併以產生第一綠色像素合併像素值；基於第一紅色像素值執行像素合併以產生第一紅色像素合併像素值；基於第二白色像素值執 行像素合併以產生第二白色像素合併像素值；基於第二綠色像素值執行像素合併以產生第二綠色像素合併像素值；基於第二藍色像素值執行像素合併以產生第二藍色像素合併像素值；基於第一藍色像素值而不執行像素合併以及基於第二紅色像素值而不執行像素合併。

根據本揭露的態樣，影像感測器包含第一像素陣列、第二像素陣列以及像素合併模組。第一像素陣列具有以n×m陣列形式形成的顏色圖案且包含至少第一顏色像素、第二顏色像素以及第三顏色像素。第二像素陣列鄰近於第一像素陣列且具有與第一像素陣列相同的以n×m陣列形式形成的顏色圖案，以包含至少第一顏色像素、第二顏色像素以及第三顏色像素。像素合併模組經組態以針對所感測影像：對第一陣列的第一顏色像素、第二陣列的第一顏色像素、第一陣列的第二顏色像素以及第二陣列的第三顏色像素執行像素合併且不對第一陣列的第三顏色像素執行像素合併以及不對第二陣列的第二顏色像素執行像素合併。

根據本揭露的態樣，影像感測器包含：第一白色像素群、第一綠色像素群、第二白色像素群以及第二綠色像素群，配置於第一方向上；第一紅色像素群，在與第一方向相交的第二方向上鄰近於第一白色像素群；第三白色像素群、第一藍色像素群以及第四白色像素群，自第一紅色像素群配置於第一方向上；第五白色像素群，在第二方向上鄰近於第一紅色像素群；第三綠色像素群、第六白色像素群以及第四綠色像素群，自第五白色像素群配置於第一方向上；第二藍色像素群，在第二方向上鄰近於第五白色像素群；第七白色像素群、第二紅色像素群以及第八白色像素 群，自第二藍色像素群配置於第一方向上；以及像素合併模組，連接至第一白色像素群至第八白色像素群、第一綠色像素群至第四綠色像素群、第一紅色像素群及第二紅色像素群以及第一藍色像素群及第二藍色像素群，其中第一白色像素群至第八白色像素群中的各者包含多個白色像素，其中第一綠色像素群至第四綠色像素群中的各者包含多個綠色像素，其中第一紅色像素群及第二紅色像素群中的各者包含多個紅色像素，其中第一藍色像素群及第二藍色像素群中的各者包含多個藍色像素，其中像素合併模組經組態以基於第一白色像素群、第二白色像素群、第五白色像素群以及第六白色像素群的信號值執行像素合併以產生第一白色像素合併像素值；基於第一綠色像素群至第四綠色像素群的信號值執行像素合併以產生第一綠色像素合併像素值；基於第一紅色像素群及第二紅色像素群的信號值執行像素合併以產生第一紅色像素合併像素值以及基於第一藍色像素群及第二藍色像素群的信號值而不執行像素合併。

根據本揭露的態樣，用於感測影像的方法包含：產生多個第一第一顏色像素值、多個第一第二顏色像素值、多個第一第三顏色像素值以及多個第一第四顏色像素值；產生多個第二第一顏色像素值、多個第二第二顏色像素值、多個第二第三顏色像素值以及多個第二第四顏色像素值；基於第一第一顏色像素值執行像素合併以產生第一第一顏色像素合併像素值；基於第一第二顏色像素值執行像素合併以產生第一第二顏色像素合併像素值；基於第一第三顏色像素值執行像素合併以產生第一第三顏色像素合併像素值；基於第二第一顏色像素值執行像素合併以產生第二第 一顏色像素合併像素值；基於第二第二顏色像素值執行像素合併以產生第二第二顏色像素合併像素值以及基於第二第四顏色像素值執行像素合併以產生第二第四顏色像素合併像素值，其中不執行基於第一第四顏色像素值的像素合併，且其中不執行基於第二第三顏色像素值的像素合併。

其他特徵及實施例可根據以下實施方式、圖式以及申請專利範圍而顯而易見。

1:影像感測裝置

100、100':影像感測器

110:控制暫存器區塊

120:時序產生器

130:列驅動器

150:讀出電路

151:開關電路

152:類比至數位轉換器

152a、152e:第一類比至數位轉換器

152b、152f:第二類比至數位轉換器

152c:第三類比至數位轉換器

152d:第四類比至數位轉換器

160:斜坡信號產生器

170:緩衝器

180:鎖存器

200:上部晶片

300:下部晶片

400:第一影像信號處理器

400':影像信號處理器

410:相位校正模組

420:假色減少模組

430:加法器

900:第二影像信號處理器

BM、BM':像素合併模組

B1a、B1b、B1c、B1d:第一藍色像素值

B1b'、B1c':第一藍色像素合併像素值

B1b'''、B1c''':第一藍色校正像素值

B2a、B2b、B2c、B2d:第二藍色像素值

B2c':第二藍色像素合併像素值

COL1、COL2、COL3、COL4:行線

G1a、G1b、G1c、G1d:第一綠色像素值

G1a'、G1b'、G1c'、G1d':第一綠色像素合併像素值

G1a"、G1b"、G1c"、G1d":第一綠色內插像素值

G2a、G2b、G2c、G2d:第二綠色像素值

G3a、G3b、G3c、G3d:第三綠色像素值

G4a、G4b、G4c、G4d:第四綠色像素值

IMGS1:第一影像信號

IMGS2、IMGS2'、IMGS2":第二影像信號

IMGS3、IMGS3':第三影像信號

LC:邏輯區域

ML、ML':微透鏡

PA、PA':像素陣列

PD:光電二極體

PDB2:第二藍色光電二極體

PDG1:第一綠色光電二極體

PDG2:第二綠色光電二極體

PDR2:第二紅色光電二極體

PDW1:第一白色光電二極體

PDW2:第二白色光電二極體

PDW7:第七白色光電二極體

PDW8:第八白色光電二極體

PX1:第一像素

PX2:第二像素

PX3:第三像素

PX4:第四像素

PX5:第五像素

PX6:第六像素

PX7:第七像素

PX8:第八像素

PX9:第九像素

PX10:第十像素

PX11:第十一像素

PX12:第十二像素

PX13:第十三像素

PX14:第十四像素

PX15:第十五像素

PX16:第十六像素

ROW1a、ROW1b、ROW1c、ROW1d、ROW2a、ROW2b、ROW2c、ROW2d、ROW3a、ROW3b、ROW3c、ROW3d、ROW4a、ROW4b、ROW4c、ROW4d:列線

R1a、R1b、R1c、R1d:第一紅色像素值

R1a'、R1d':第一紅色像素合併像素值

R1a'''、R1d''':第一紅色校正像素值

R2a、R2b、R2c、R2d:第二紅色像素值

R2d':第二紅色像素合併像素值

S400、S401、S402、S403、S404、S410、S411、S412、S420、S421、S430、S431、S432:步驟

TTG1:第一傳輸電晶體

TTG2:第二傳輸電晶體

TTG3:第三傳輸電晶體

TTG4:第四傳輸電晶體

TTG13:第十三傳輸電晶體

TTG14:第十四傳輸電晶體

TTG15:第十五傳輸電晶體

TTG16:第十六傳輸電晶體

W:第四方向

W1a、W1b、W1c、W1d:第一白色像素值

W1a'、W1b'、W1c'、W1d':第一白色像素合併像素值

W1a"、W1b"、W1c"、W1d":第一白色內插像素值

W2a、W2b、W2c、W2d:第二白色像素值

W2a'、W2b'、W2c'、W2d':第二白色像素合併像素值

W2a"、W2b"、W2c"、W2d":第二白色內插像素值

W3a、W3b、W3c、W3d:第三白色像素值

W4a、W4b、W4c、W4d:第四白色像素值

W5a、W5b、W5c、W5d:第五白色像素值

W6a、W6b、W6c、W6d:第六白色像素值

W7a、W7b、W7c、W7d:第七白色像素值

W8a、W8b、W8c、W8d:第八白色像素值

X:第一方向

Y:第二方向

Z:第三方向

本揭露的上述及其他態樣及特徵藉由參考附圖而詳細描述其例示性實施例將變得更顯而易見，在附圖中：圖1為根據一些實施例的影像感測裝置的方塊圖。

圖2為繪示根據一些實施例的影像感測器的概念佈局的圖式。

圖3為根據一些實施例的影像感測器的俯視圖。

圖4為用於示出自圖3的像素陣列輸出的第一影像信號的圖式。

圖5為根據一些實施例的影像感測器的電路圖。

圖6為用於示出關於第一影像信號的像素合併操作的流程圖。

圖7至圖11為用於示出對第一影像信號執行像素合併以產生第二影像信號的方法的圖式。

圖12為用於示出影像感測器的像素合併模式的流程圖。

圖13為用於示出影像感測器在非像素合併模式下的操作的 電路圖。

圖14為根據一些實施例的影像感測器的電路圖。

圖15為用於示出根據一些實施例的第一影像信號處理器的方塊圖。

圖16為用於示出圖15的相位校正模組的操作的流程圖。

圖17及圖18為用於示出相位校正方法的圖式。

圖19為用於示出具有高頻的第一影像信號的圖式。

圖20為用於示出圖15的假色減少模組的操作的流程圖。

圖21及圖22為用於示出假色減少方法的圖式。

圖23為用於示出自第一影像信號處理器輸出的第三影像信號的圖式。

圖24為用於示出根據一些實施例的第二影像信號處理器的方塊圖。

圖25為根據一些實施例的影像感測器的俯視圖。

圖26為用於示出自圖25產生的第一四極影像信號的圖式。

圖27為圖25的影像感測器的電路圖。

為簡單及清楚說明起見，圖式中的元件未必按比例繪製。不同圖式中的相同附圖標號表示相同或類似的元件，且因此執行類似的功能性。此外，為簡化本說明書起見，省略眾所周知的步驟及元件的描述及細節。此外，在本揭露的以下詳細描述中，按序闡述眾多特定細節以便提供對本揭露的徹底理解。然而，應理解，可在無這些特定細節的情況下實踐本揭露。在其他情況下， 尚未詳細描述眾所周知的方法、程序、組件以及電路，以免不必要地混淆本揭露的態樣。下文進一步示出且描述各種實施例的實例。應理解，本文中的描述並不意欲將申請專利範圍限制於所描述的特定實施例。相反地，以下描述意欲涵蓋如可包含在如由隨附申請專利範圍定義的本揭露的精神及範疇內的替代物、修改以及等效物。

用於示出本揭露的實施例的圖式中所揭露的形狀、大小、比率、角度、數目等為例示性的，且本揭露不限於此。

本文中所使用的術語僅出於描述特定實施例的目的且並不意欲限制本揭露。如本文中所使用，除非上下文另外清晰地指示，否則單數形式「一(a/an)」意欲亦包含複數形式。應進一步理解，術語「包括(comprise/comprising)」及「包含(include/including)」在用於本說明書中時指定所陳述特徵、整數、操作、元件及/或組件的存在，但不排除一或多個其他特徵、整數、操作、元件、組件及/或其部分的存在或添加。如本文中所用，術語「及/或」包含相關聯所列項目中的一或多者的任何以及所有組合。諸如「...中的至少一者」的表述在位於元件清單之前時可修飾元件的整個清單且可不修飾清單的個別元件。當提及「C至D」時，除非另外說明，否則此意謂包含端點C至包含端點D。

應理解，雖然在本文中可使用術語「第一」、「第二」、「第三」等來描述各種元件、組件、區、層及/或區段，但這些元件、組件、區、層及/或區段不應受這些術語限制。這些術語用於區別一個元件、組件、區域、層或區段與另一元件、組件、區域、層或區段。因此，在不脫離本揭露的精神及範疇的情況下，下文所 描述的第一元件、組件、區、層或區段可稱為第二元件、組件、區、層或區段。

另外，亦應理解，當第一元件或第一層稱為「在」第二元件或第二層「上」或「下」時，第一元件可直接安置於第二元件上或下或可在存在安置於第一元件或第一層與第二元件或第二層之間的第三元件或第三層存在的情況下間接地安置於第二元件上或下。應理解，當元件或層稱為「連接至」另一元件或層或「耦合至」另一元件或層時，所述元件或層可直接在所述另一元件或層上、連接至所述另一元件或層或耦合至所述另一元件或層，或可存在一或多個介入元件或層。另外，亦將理解，當元件或層稱為在兩個元件或層「之間」時，所述元件或層可為在兩個元件或層之間的唯一元件或層，或亦可存在一或多個介入元件或層。相比之下，當元件稱為「直接連接」或「直接耦合」至另一元件，或稱為「接觸」另一元件或「與」另一元件「接觸」時，接觸點處不存在介入元件。

此外，如本文中所用，當層、膜、區、板或類似者可安置於另一層、膜、區、板或類似者「上」或另一層、膜、區、板或類似者的「頂部上」時，前者可直接接觸後者或又另一層、膜、區、板或類似者可安置於前者與後者之間。如本文中所用，當層、膜、區、板或類似者直接安置於另一層、膜、區、板或類似者「上」或另一層、膜、區、板或類似者的「頂部上」時，前者接觸後者且又另一層、膜、區、板或類似者不安置於前者與後者之間。此外，如本文中所用，當層、膜、區、板或類似者可安置於另一層、膜、區、板或類似者「下」或另一層、膜、區、板或類似者「下 方」時，前者可接觸後者或又另一層、膜、區、板或類似者可安置於前者與後者之間。如本文中所用，當層、膜、區、板或類似者直接安置於另一層、膜、區、板或類似者「下」或另一層、膜、區、板或類似者「下方」時，前者接觸後者且又另一層、膜、區、板或類似者不安置於前者與後者之間。

除非另外定義，否則包含本文中所使用的技術及科學術語的所有術語具有與本發明概念所屬的所屬領域中具通常知識者通常理解相同的含義。更應瞭解，諸如常用詞典中所定義之彼等術語的術語應解釋為具有與其在相關技術之上下文中之含義一致的含義，且將不在理想化或過度正式意義上進行解釋，除非在本文中明確地如此定義。

在一個實例中，當某一實施例可不同地實施時，特定方塊中所指定的功能或操作可以與流程圖中所指定的序列不同的序列出現。舉例而言，實際上可同時執行兩個連續方塊。取決於相關功能或操作，可以相反序列執行方塊。

在描述例如諸如「在...之後」、「隨後」、「在...之前」等的兩個事件之間的暫態優先關係的暫態關係中，另一事件可在其間出現，除非未指示「直接在...之後」、「直接隨後」或「直接在...之前」。本揭露的各種實施例的特徵可部分地或完全地彼此組合，且可彼此在技術上相關聯或彼此一起操作。實施例可彼此獨立地實施且可在相關聯關係中一起實施。

為易於解釋，在本文中可使用諸如「在...以下」、「在...下」、「下部」、「下方」、「上方」、「上部」以及類似物的空間相對術語，以示出一個元件或特徵與如在圖式中所示出的另一元件或 特徵的關係。應理解，除圖中所描繪的定向之外，空間相對術語意欲涵蓋在使用中或在操作中的裝置的不同定向。舉例而言，當圖式中的裝置可翻轉時，則描述為「在」其他元件或特徵「下」或「以下」或「下方」的元件將接著定向為「在」其他元件或特徵「上方」。因此，實例術語「在...下」及「下方」可涵蓋上方及下方的定向兩者。裝置可以例如旋轉90度的其他方式定向或處於其他定向，且本文中所使用的空間相對描述詞可相應地進行解釋。

如本文中所使用的術語「第一方向X」、「第二方向Y」以及「第三方向Z」不應解釋為僅具有第一方向、第二方向以及第三方向垂直於彼此的幾何關係。「第一方向X」、「第二方向Y」以及「第三方向Z」可解釋為具有在本文中的組件可在功能上起作用的範圍內的較寬方向。

在下文中，將參考附圖詳細描述本揭露的實施例。

圖1為根據一些實施例的影像感測裝置的方塊圖。

參考圖1，影像感測裝置1可包含影像感測器100及第二影像信號處理器900。

影像感測器100可使用光來感測感測目標的影像以產生第一影像信號IMGS1。在一些實施例中，所產生第一影像信號IMGS1可為例如數位信號。根據本揭露的實施例不限於此。

第一影像信號IMGS1可經提供至讀出電路150、緩衝器170以及鎖存器180，且可經歷像素合併。因此，第一影像信號IMGS1可經歷像素合併操作，所述像素合併操作可輸出第二影像信號IMGS2。影像感測器100可對第一影像信號IMGS1執行類比像素合併。

第一影像信號處理器400可對第二影像信號IMGS2執行校正以輸出第三影像信號IMGS3。

第三影像信號IMGS3可經提供至第二影像信號處理器900且由第二影像信號處理器900處理。第二影像信號處理器900可處理所接收第三影像信號IMGS3，從而以容易地顯示於顯示器上。

在一些實施例中，第二影像信號處理器900可對自影像感測器100輸出的第三影像信號IMGS3執行數位像素合併。就此而言，自影像感測器100輸出的第三影像信號IMGS3可為已執行類比像素合併的第三影像信號IMGS3。

在一些實施例中，影像感測器100及第二影像信號處理器900可如所示出彼此分開地安置。舉例而言，影像感測器100可安裝於第一晶片上或可為第一晶片的部分，且第二影像信號處理器900可安裝於第二晶片上或可為第二晶片的部分，且第一晶片及第二晶片可經由預定介面彼此通信。第一晶片及第二晶片可為作為獨立封裝的部分的半導體晶片。然而，實施例不限於此。影像感測器100及第二影像信號處理器900可實施為單個封裝，例如多晶片封裝(multi-chip package；MCP，所述多晶片封裝具有安裝有兩個或大於兩個晶片的封裝基底)。

影像感測器100可包含控制暫存器區塊110、時序產生器120、列驅動器130、像素陣列PA、讀出電路150、斜坡信號產生器160、緩衝器170、鎖存器180以及第一影像信號處理器400。

控制暫存器區塊110可控制影像感測器100的整體操作。特定而言，控制暫存器區塊110可將操作信號直接傳輸至時 序產生器120、斜坡信號產生器160以及緩衝器170。在一些實施例中，控制暫存器區塊110可控制影像感測器100以對第一影像信號IMGS1執行像素合併操作。就功能區塊、單元及/或模組而言，可在圖式中將特徵及實施例描述及示出為在所揭露技術的領域中為傳統的。所屬技術領域中具有通常知識者應瞭解，這些區塊、單元及/或模組藉由電子(或光學)電路(諸如，邏輯電路、離散組件、微處理器、硬佈線電路、記憶體元件、佈線連接以及類似者)物理地實施，所述電子(或光學)電路可使用基於半導體的製造技術或其他製造技術來形成。在區塊、單元及/或模組由微處理器或類似者實施的情況下，所述區塊、單元及/或模組可使用軟體(例如，微碼)來程式化以執行本文中所論述的各種功能且可視情況由韌體及/或軟體驅動。替代地，各區塊、單元及/或模組可藉由專用硬件實施，或實施為專用硬件的組合以執行一些功能及處理器(例如，一或多個程式化微處理器及相關聯電路)，以執行其他功能。此外，實施例的各區塊、單元及/或模組可在不背離本發明概念的範疇情況下物理地分成兩個或大於兩個互動及離散區塊、單元及/或模組。此外，實施例的區塊、單元及/或模組可在不背離本發明概念的範疇情況下物理地組合為更複雜區塊、單元及/或模組。

時序產生器120可產生作為影像感測器100的各種組件的操作時序的參考的信號。可將由時序產生器120產生的操作時序參考信號傳輸至列驅動器130、讀出電路150、斜坡信號產生器160以及類似者。

斜坡信號產生器160可產生及傳輸用於讀出電路150的 斜坡信號。舉例而言，讀出電路150可包含相關重取樣器(correlated double sampler；CDS)、比較器等。斜坡信號產生器160可產生且傳輸用於相關重取樣器(CDS)、比較器以及類似者的斜坡信號。

緩衝器170可將第一影像信號IMGS1或第二影像信號IMGS2暫時儲存於其中。舉例而言，緩衝器170可以像素合併模式將所產生第二影像信號IMGS2儲存於其中。在非像素合併模式中，緩衝器170可將所產生第一影像信號IMGS1儲存於其中。此外，鎖存器180可鎖存且輸出緩衝於緩衝器170中的第一影像信號IMGS1或第二影像信號IMGS2。緩衝器170及鎖存器180中的各者可包含諸如DRAM或SRAM的記憶體。

像素陣列PA可感測外部影像。像素陣列PA可包含多個像素或單元像素。列驅動器130可選擇性地激活像素陣列PA中的一列。

讀出電路150可對自像素陣列PA接收的像素信號進行取樣，且比較所取樣像素信號與斜坡信號，且基於比較結果將類比影像信號(資料)轉換成數位影像信號(資料)。舉例而言，讀出電路150可將來自像素陣列PA的第一影像信號IMGS1轉換成數位影像信號。在一些實施例中，讀出電路150可對第一影像信號IMGS1執行像素合併操作以輸出第二影像信號IMGS2。

第一影像信號處理器400可自鎖存器180接收第二影像信號IMGS2。第一影像信號處理器400可與第二影像信號處理器900分開地安置。舉例而言，第一影像信號處理器400可安置於影像感測裝置1中，而第二影像信號處理器900可實施為應用程式 處理器或類似者。第一影像信號處理器400可對第二影像信號IMGS2執行校正以產生第三影像信號IMGS3。

圖2為繪示根據一些實施例的影像感測器的概念佈局的圖式。

參考圖2，此實施例的影像感測器100可包含如堆疊的上部晶片200及下部晶片300。各晶片可自晶圓形成於晶粒上。多個像素可以二維陣列結構形式配置於上部晶片200中。亦即，上部晶片200可包含像素陣列PA。下部晶片300可包含邏輯區域LC及記憶體區域。下部晶片300可安置於上部晶片200下方，且可電連接至上部晶片200。下部晶片300可使得將自上部晶片200傳輸的像素信號傳輸至下部晶片300的邏輯區域LC。

邏輯元件可安置於下部晶片300的邏輯區域LC中。邏輯元件可包含用於處理來自像素中的各者的像素信號的電路。舉例而言，邏輯元件可包含圖1中的控制暫存器區塊110、時序產生器120、列驅動器130、讀出電路150、斜坡信號產生器160、第一影像信號處理器400以及類似者。此外，記憶體元件可安置於下部晶片300中。舉例而言，緩衝器170及鎖存器180可安置於下部晶片300中。

圖3為根據一些實施例的影像感測器的俯視圖。圖4為用於示出自圖3的像素陣列輸出的第一影像信號的圖式。

參考圖3，像素陣列PA可安置於影像感測器100的頂面上。

詳言之，像素陣列PA可構成影像感測器100的上部晶片200的頂面。像素陣列PA可包含多個微透鏡ML及多個光電二極 體PD。像素陣列PA可包含規則地配置於第一方向X及可垂直於第一方向X的第二方向Y上的多個像素。就此而言，微透鏡ML可構成各像素的頂面上。光電二極體PD可安置於各像素中。當光經由微透鏡ML入射於光電二極體PD上時，光電二極體PD可將光轉換成電信號且輸出電信號。

參考圖4，自圖3的像素陣列PA輸出的第一影像信號IMGS1可包含第一白色像素值W1a至第八白色像素值W8a、第一綠色像素值G1a至第四綠色像素值G4a、第一紅色像素值R1a及第二紅色像素值R2a以及第一藍色像素值B1a及第二藍色像素值B2a。此外，第一影像信號IMGS1可包含第一白色像素值W1b至第八白色像素值W8b、第一綠色像素值G1b至第四綠色像素值G4b、第一紅色像素值R1b及第二紅色像素值R2b、第一藍色像素值B1b及第二藍色像素值B2b、第一白色像素值W1c至第八白色像素值W8c、第一綠色像素值G1c至第四綠色像素值G4c、第一紅色像素值R1c及第二紅色像素值R2c、第一藍色像素值B1c及第二藍色像素值B2c、第一白色像素值W1d至第八白色像素值W8d、第一綠色像素值G1d至第四綠色像素值G4d、第一紅色像素值R1d及第二紅色像素值R2d以及第一藍色像素值B1d及第二藍色像素值B2d。

舉例而言，像素陣列PA可經組態以具有包含8個白色像素、4個綠色像素、2個紅色像素以及2個藍色像素的圖案。綠色像素中的各者可由白色像素包圍。紅色像素中的各者可由白色像素包圍。藍色像素中的各者可由白色像素包圍。白色像素中的各者可由綠色像素、紅色像素以及藍色像素包圍。就此而言，像素 陣列PA可配置呈RGBW圖案。圖案可由僅允許某一顏色穿過(例如，紅色、綠色、藍色或白色)的不同顏色濾光片產生。以此方式，描述為某一顏色像素的像素可具有所述描述顏色或僅允許所述顏色穿過的濾色器。

在此實施例中，儘管基於第一白色像素值W1a至第八白色像素值W8a、第一綠色像素值G1a至第四綠色像素值G4a、第一紅色像素值R1a及第二紅色像素值R2a以及第一藍色像素值B1a及第二藍色像素值B2a描述第一影像信號IMGS1，但描述同樣適用於其他像素值。

第一白色像素值W1a、第一綠色像素值G1a、第二白色像素值W2a以及第二綠色像素值G2a可依序配置於第一方向X上。第一紅色像素值R1a、第三白色像素值W3a、第一藍色像素值B1a以及第四白色像素值W4a可在第二方向Y上分別鄰近於第一白色像素值W1a、第一綠色像素值G1a、第二白色像素值W2a以及第二綠色像素值G2a安置。此外，第一紅色像素值R1a、第三白色像素值W3a、第一藍色像素值B1a以及第四白色像素值W4a可依序配置於第一方向X上。

第五白色像素值W5a、第三綠色像素值G3a、第六白色像素值W6a以及第四綠色像素值G4a可在第二方向Y上分別鄰近於第一紅色像素值R1a、第三白色像素值W3a、第一藍色像素值B1a以及第四白色像素值W4a安置。第五白色像素值W5a、第三綠色像素值G3a、第六白色像素值W6a以及第四綠色像素值G4a可依序配置於第一方向X上。

第二藍色像素值B2a、第七白色像素值W7a、第二紅色 像素值R2a以及第八白色像素值W8a可在第二方向Y上分別鄰近於第五白色像素值W5a、第三綠色像素值G3a、第六白色像素值W6a以及第四綠色像素值G4a安置。第二藍色像素值B2a、第七白色像素值W7a、第二紅色像素值R2a以及第八白色像素值W8a可依序配置於第一方向X上。

就此而言，像素值陣列可對應在與像素值對應的像素陣列。

在一些實施例中，第一藍色像素值B1a及第二藍色像素值B2a可配置於第四方向W上。就此而言，第四方向W可為界定相對於第一方向X的銳角且界定相對於第二方向Y的銳角的傾斜方向。舉例來說，第四方向W可界定相對於第一方向X的45度角，且可界定相對於第二方向Y的45度角。第四方向W可對應於對角線方向。第一藍色像素值B1a及第二藍色像素值B2a可配置於第四方向W上，同時第三綠色像素值G3a插入於第一藍色像素值B1a與第二藍色像素值B2a之間。描述為配置於特定方向上的項目沿在特定方向上延伸的虛擬直線安置。

在一些實施例中，第一紅色像素值R1a及第二紅色像素值R2a可配置在與第四方向W相交的方向上。第三綠色像素值G3a可安置於第一紅色像素值R1a與第二紅色像素值R2a之間。

圖5為根據一些實施例的影像感測器的電路圖。

參考圖5，第一像素PX1至第十六像素PX16可規則地配置。就此而言，第一像素PX1至第十六像素PX16可輸出圖4的第一影像信號IMGS1的第一白色像素值W1a至第八白色像素值W8a、第一綠色像素值G1a至第四綠色像素值G4a、第一紅色像 素值R1a及第二紅色像素值R2a以及第一藍色像素值B1a及第二藍色像素值B2a且可對應於所述像素值。

第一像素PX1至第四像素PX4可配置於第一方向X上。第五像素PX5至第八像素PX8可在第二方向Y上分別鄰近於第一像素PX1至第四像素PX4安置，且可配置於第一方向X上。第九像素PX9至第十二像素PX12可在第二方向Y上分別鄰近於第五像素PX5至第八像素PX8安置，且可配置於第一方向X上。第十三像素PX13至第十六像素PX16可在第二方向Y上分別鄰近於第九像素PX9至第十二像素PX12安置，且可配置於第一方向X上。

多個列線ROW1a至列線ROW1d、列線ROW2a至列線ROW2d、列線ROW3a至列線ROW3d、列線ROW4a至列線ROW4d可配置於第二方向Y上且可在第一方向X上延伸。多個行線COL1至行線COL4可配置於第一方向X上且可在第二方向Y上延伸。多個列線ROW1a至列線ROW1d、列線ROW2a至列線ROW2d、列線ROW3a至列線ROW3d以及列線ROW4a至列線ROW4d與多個行線COL1至行線COL4可在相交點處彼此相交，且可在相交點處連接至(例如，物理地及電氣地連接至)第一像素PX1至第十六像素PX16。

第一像素PX1可包含第一白色光電二極體PDW1及連接至第一列線ROW1a及第一行線COL1的第一傳輸電晶體TTG1。第二像素PX2可包含第一綠色光電二極體PDG1及連接至第一列線ROW1b及第二行線COL2的第二傳輸電晶體TTG2。第三像素PX3可包含第二白色光電二極體PDW2及連接至第一列線ROW1c及第三行線COL3的第三傳輸電晶體TTG3。第四像素PX4可包含 第二綠色光電二極體PDG2及連接至第一列線ROW1d及第四行線COL4的第四傳輸電晶體TTG4。

第十三像素PX13可包含第二藍色光電二極體PDB2及連接至第四列線ROW4a及第一行線COL1的第十三傳輸電晶體TTG13。第十四像素PX14可包含第七白色光電二極體PDW7及連接至第四列線ROW4b及第二行線COL2的第十四傳輸電晶體TTG14。第十五像素PX15可包含第二紅色光電二極體PDR2及連接至第四列線ROW4c及第三行線COL3的第十五傳輸電晶體TTG15。第十六像素PX16可包含第八白色光電二極體PDW8及連接至第四列線ROW4d及第四行線COL4的第十六傳輸電晶體TTG16。在一些實施例中，紅色光電二極體與藍色光電二極體可彼此調換，使得紅色光電二極體置放於圖4中繪示藍色光電二極體處，且藍色光電二極體置放於圖4中繪示紅色光電二極體處。

影像感測器100可包含像素合併模組BM，像素合併模組BM包含開關電路151、類比至數位轉換器152、緩衝器170以及鎖存器180。就此而言，像素合併模組BM可由控制暫存器區塊110控制。

開關電路151可連接至第一行線COL1至第四行線COL4，且可經由第一行線COL1至第四行線COL4接收第一影像信號IMGS1。此外，開關電路151可連接至第一類比至數位轉換器152a至第四類比至數位轉換器152d。開關電路151可將第一行線COL1至第四行線COL4選擇性地連接至第一類比至數位轉換器152a至第四類比至數位轉換器152d。因此，可對第一影像信號IMGS1執行像素合併。

第一像素PX1、第五像素PX5、第九像素PX9以及第十三像素PX13可連接至第一行線COL1，且可將第一白色像素值W1a、第一紅色像素值R1a、第五白色像素值W5a以及第二藍色像素值B2a分別提供至開關電路151。

第二像素PX2、第六像素PX6、第十像素PX10以及第十四像素PX14可連接至第二行線COL2，且可將第一綠色像素值G1a、第三白色像素值W3a、第三綠色像素值G3a以及第七白色像素值W7a分別提供至開關電路151。

第三像素PX3、第七像素PX7、第十一像素PX11以及第十五像素PX15可連接至第三行線COL3，且可將第二白色像素值W2a、第一藍色像素值B1a、第六白色像素值W6a以及第二紅色像素值R2a分別提供至開關電路151。

第四像素PX4、第八像素PX8、第十二像素PX12以及第十六像素PX16可連接至第四行線COL4，且可將第二綠色像素值G2a、第四白色像素值W4a、第四綠色像素值G4a以及第八白色像素值W8a分別提供至開關電路151。

開關電路151可將第一行線COL1至第四行線COL4連接至第一類比至數位轉換器152a至第四類比至數位轉換器152d中的一者以對像素值執行像素合併。類比至數位轉換器152可將所接收像素值轉換成數位信號。此外，類比至數位轉換器152可對所接收像素值執行像素合併。緩衝器170可在其中緩衝像素合併像素值，且鎖存器180可鎖存經緩衝像素合併像素值以輸出第二影像信號IMGS2。

在下文中，將參考圖5至圖11描述關於第一影像信號 IMGS1的像素合併操作。

圖6為用於示出關於第一影像信號的像素合併操作的流程圖。圖7至圖11為用於示出對第一影像信號執行像素合併以產生第二影像信號的方法的圖式。

參考圖5及圖6，在S400中，第一像素PX1至第十六PX16可輸出第一影像信號IMGS1。可將包含於第一影像信號IMGS1中的第一白色像素值W1a至第八白色像素值W8a、第一綠色像素值G1a至第四綠色像素值G4a、第一紅色像素值R1a及第二紅色像素值R2a以及第一藍色像素值B1a及第二藍色像素值B2a傳輸至像素合併模組BM。

參考圖5至圖7，在S401中，影像感測器100可基於白色像素值執行像素合併以產生白色像素合併像素值。影像感測器100可基於包含於第一影像信號IMGS1中的第一白色像素值W1a、第二白色像素值W2a、第五白色像素值W5a以及第六白色像素值W6a執行像素合併以產生第一白色像素合併像素值W1a'。舉例而言，第一白色像素合併像素值W1a'可對應於第一白色像素值W1a、第二白色像素值W2a、第五白色像素值W5a以及第六白色像素值W6a的總和或平均值。就此而言，開關電路151可將第一行線COL1連接至第一類比至數位轉換器152a，且將第三行線COL3連接至第三類比至數位轉換器152c。類比至數位轉換器152可在其上執行像素合併以產生第一白色像素合併像素值W1a'。第一白色像素合併像素值W1a'繪示於圖7中的IMGS2的特定位置中，且可與IMGS2中的此位置相關聯。然而，如下文所論述，可實施額外製程以改良自影像感測器100輸出的影像的影像品質且 改變某些像素值的定位。

影像感測器100可基於包含於第一影像信號IMGS1中的第三白色像素值W3a、第四白色像素值W4a、第七白色像素值W7a以及第八白色像素值W8a執行像素合併以產生第二白色像素合併像素值W2a'。舉例而言，第二白色像素合併像素值W2a'可對應於第三白色像素值W3a、第四白色像素值W4a、第七白色像素值W7a以及第八白色像素值W8a的總和或平均值。就此而言，開關電路151可將第二行線COL2連接至第二類比至數位轉換器152b，且將第四行線COL4連接至第四類比至數位轉換器152d。類比至數位轉換器152可在其上執行像素合併以產生第二白色像素合併像素值W2a'。可對圖4中所繪示的其他群的16個像素執行類似像素合併以產生第三白色像素合併像素值至第八白色像素合併像素值。

參考圖5、圖6以及圖8，在S402中，影像感測器100可基於綠色像素值執行像素合併以產生綠色像素合併像素值。影像感測器100可基於包含於第一影像信號IMGS1中的第一綠色像素值G1a至第四綠色像素值G4a執行像素合併以產生第一綠色像素合併像素值G1a'。舉例而言，第一綠色像素合併像素值G1a'可對應於第一綠色像素值G1a至第四綠色像素G4a的總和或平均值。就此而言，開關電路151可將第二行線COL2連接至第二類比至數位轉換器152b，且將第四行線COL4連接至第四類比至數位轉換器152d。類比至數位轉換器152可在其上執行像素合併以產生第一綠色像素合併像素值G1a'。可對圖4中所繪示的其他群的16個像素執行類似像素合併以產生第二綠色像素合併像素值至 第四綠色像素合併像素值。

參考圖5、圖6以及圖9，在S403中，影像感測器100可基於紅色像素值執行像素合併以產生紅色像素合併像素值。影像感測器100可基於包含於第一影像信號IMGS1中的第一紅色像素值R1a及第二紅色像素值R2a執行像素合併以產生第一紅色像素合併像素值R1a'。舉例而言，第一紅色像素合併像素值R1a'可對應於第一紅色像素值R1a及第二紅色像素值R2a的總和或平均值。就此而言，開關電路151可將第一行線COL1連接至第一類比至數位轉換器152a，且將第三行線COL3連接至第三類比至數位轉換器152c。類比至數位轉換器152可在其上執行像素合併以產生第一紅色像素合併像素值R1a'。可對來自圖4中的其他群的16個像素中的一者的第一紅色像素值R1d及第二紅色像素值R2d執行類似像素合併，以產生第二紅色像素合併像素值。

參考圖5、圖6以及圖10，在S404中，影像感測器100可基於藍色像素值執行像素合併以產生藍色像素合併像素值。影像感測器100可基於包含於第一影像信號IMGS1中的第一藍色像素值B1b及第二藍色像素值B2b執行像素合併以產生第一藍色像素合併像素值B1b'。舉例而言，第一藍色像素合併像素值B1b'可對應於第一藍色像素值B1b及第二藍色像素值B2b的總和或平均值。就此而言，開關電路151可將第一行線COL1連接至第一類比至數位轉換器152a，且將第三行線COL3連接至第三類比至數位轉換器152c。類比至數位轉換器152可在其上執行像素合併以產生第一藍色像素合併像素值B1b'。可對來自圖4中的其他群的16個像素的第一藍色像素值B1c及第二藍色像素值B2c中的一者 執行類似像素合併，以產生第二藍色像素合併像素值。儘管圖7至圖10及圖6中的步驟S401至步驟S404以特定次序描述，但這些步驟無需以所述次序進行，且可以其他次序發生。

如上文所描述的16個像素的群可具有貫穿影像感測器的重複圖案，且可形成形成於較大陣列圖案中的像素陣列的群。舉例而言，第一像素陣列可包含像素值W1a、像素值G1a、像素值W2a、像素值G2a、像素值R1a、像素值W3a、像素值B1a、像素值W4a、像素值W5a、像素值G3a、像素值W6a、像素值G4a、像素值B2a、像素值W7a、像素值R2a以及像素值W8a(參見圖4)。第二像素陣列可包含像素值W1b、像素值G1b、像素值W2b、像素值G2b、像素值R1b、像素值W3b、像素值B1b、像素值W4b、像素值W5b、像素值G3b、像素值W6b、像素值G4b、像素值B2b、像素值W7b、像素值R2b及像素值W8b。更一般而言，n×m個像素的群可包含於各陣列中，其中n及m為整數。值n與值m可彼此相等，且在圖1至圖11的實施例中，例如為4。

參考圖11，影像感測器100可基於第一影像信號IMGS1執行像素合併以產生第二影像信號IMGS2。就此而言，第二影像信號IMGS2可包含第一白色像素合併像素值W1a'及第二白色像素合併像素值W2a'、第一綠色像素合併像素值G1a'以及第一紅色像素合併像素值R1a'。就此而言，影像感測器100可基於第一藍色像素值B1a及第二藍色像素值B2a而不執行像素合併。亦即，關於第一藍色像素值B1a及第二藍色像素值B2a的資訊可不包含於第二影像信號IMGS2中。

此外，第二影像信號IMGS2可包含第一白色像素合併像 素值W1b'及第二白色像素合併像素值W2b'、第一綠色像素合併像素值G1b'以及第一藍色像素合併像素值B1b'、第一白色像素合併像素值W1c'及第二白色像素合併像素值W2c'、第一綠色像素合併像素值G1c'以及第一藍色像素合併像素值B1c'、第一白色像素合併像素值W1d'及第二白色像素合併像素值W2d'、第一綠色像素合併像素值G1d'以及第一紅色像素合併像素值R1d'。

影像感測器100可基於第一紅色像素值R1b及第二紅色像素值R2b而不執行像素合併，且可基於第一紅色像素值R1c及第二紅色像素值R2c而不執行像素合併，且可基於第一藍色像素值B1a及第二藍色像素值B2a而不執行像素合併，且可基於第一藍色像素值B1d及第二藍色像素值B2d而不執行像素合併。舉例而言，第二影像信號IMGS2可不包含關於第一紅色像素值R1b、第二紅色像素值R2b、第一紅色像素值R1c、第二紅色像素值R2c、第一藍色像素值B1a、第二藍色像素值B2a、第一藍色像素值B1d以及第二藍色像素值B2d的資訊。更一般而言，當具有特定圖案的n×m的顏色像素陣列用於影像感測器中(在此實施例中，其中n與m相等)且重複時，n×m陣列的群可一起用於像素合併過程。在k為2或大於2的k個此類陣列的群(例如，如圖11中所繪示的4個一群)中，像素合併可用於特定顏色像素設定(例如，紅色像素)的一個陣列且可不用於相同特定顏色像素設定(例如，紅色像素)的另一陣列。舉例而言，具有n×m個像素的色彩圖案的第一陣列可由對所述陣列(例如，藍色)的第一顏色像素的第一集合執行像素合併而不對陣列(例如，紅色)的第二顏色的像素的第一集合執行像素合併來進行處理，且具有相同顏色圖案的 n×m個像素的鄰近陣列可由對第二顏色像素(例如，藍色)的第二集合執行像素合併而不對第一顏色像素(例如，紅色)的第二集合執行像素合併來進行處理。如本文所描述的第一顏色像素、第二顏色像素以及第三顏色像素為彼此具有不同顏色的像素。

綜上所述，影像感測器100可基於自具有RGBW圖案的像素陣列PA輸出的第一影像信號IMGS1執行像素合併，以產生第二影像信號IMGS2。第一影像信號IMGS1及第二影像信號IMGS2可各自表示例如在特定時間所感測的所感測影像或圖框(例如，靜態影像)。就此而言，第二影像信號IMGS2可使用相對簡單像素合併方法產生。因此，可提供在改良影像品質時以相對簡單方式產生像素合併影像信號的影像感測器100。

圖12為用於示出影像感測器的像素合併模式的流程圖。圖13為用於示出影像感測器在非像素合併模式下的操作的電路圖。

參考圖12，在S410中，影像感測器100可判定影像感測器的模式是否為像素合併模式。當模式為像素合併模式(S410-Y)時，在S412中，影像感測器100可基於第一影像信號IMGS1執行像素合併以輸出第二影像信號IMGS2。舉例而言，影像感測器100可產生包含如參考圖1至圖11所描述的像素合併像素值的第二影像信號IMGS2。

當模式不為像素合併模式時(S410-N)，在S411中，影像感測器100可輸出第一影像信號IMGS1。參考圖13，當模式不為像素合併模式時，開關電路151可將第一行線COL1至第四行線COL4中的各者分別連接至第一類比至數位轉換器152a至第四 類比至數位轉換器152d。就此而言，像素合併模組BM可不對第一影像信號IMGS1執行像素合併。因此，在此情況下，像素合併模組BM可輸出第一影像信號IMGS1。亦即，像素合併模組BM可取決於模式是否是像素合併模式而輸出第一影像信號IMGS1或第二影像信號IMGS2中的至少一者。

圖14為根據一些實施例的影像感測器的電路圖。

參考圖14，影像感測器100可包含像素合併模組BM'。像素合併模組BM'可包含可包含第一類比至數位轉換器152e、第二類比至數位轉換器152f、緩衝器170以及鎖存器180。

第一類比至數位轉換器152e可連接至第一行線COL1及第三行線COL3。第二類比至數位轉換器152f可連接至第二行線COL2及第四行線COL4。舉例而言，第一類比至數位轉換器152e可經由第一行線COL1及第三行線COL3連接至第一像素PX1、第三像素PX3、第五像素PX5、第七像素PX7、第九像素PX9、第十一像素PX11、第十三像素PX13以及第十五像素PX15。第二類比至數位轉換器152f可經由第二行線COL2及第四行線COL4連接至第二像素PX2、第四像素PX4、第六像素PX6、第八像素PX8、第十像素PX10、第十二像素PX12以及第十四像素PX14及第十六像素PX16。在此情況下，像素合併模組BM'可為與圖5的像素合併模組BM相對的專用於像素合併操作的電路，所述像素合併模組BM'可具有針對像素合併操作及非像素合併操作的不同模式。

第一類比至數位轉換器152e可分別自像素接收像素值且對像素值執行像素合併。第二類比至數位轉換器152f可分別自像 素接收像素值且對像素值執行像素合併。

圖15為用於示出根據一些實施例的第一影像信號處理器的方塊圖。圖16為用於示出圖15的相位校正模組的操作的流程圖。圖17及圖18為用於示出相位校正方法的圖式。

參考圖15，第一影像信號處理器400可包含相位校正模組410、假色減少模組420以及加法器430。第一影像信號處理器400可對第二影像信號IMGS2執行校正以產生且輸出第三影像信號IMGS3。然而，本揭露的實施例不限於此。第二影像信號處理器900可對第二影像信號IMGS2執行校正以產生第三影像信號IMGS3。舉例而言，包含於應用程式處理器中的第二影像處理器900可對第二影像信號IMGS2執行校正。

相位校正模組410可對第二影像信號IMGS2執行相位校正以產生第二影像信號IMGS2'。

參考圖16及圖17，在S420中，相位校正模組410可基於白色像素合併像素值執行內插以產生白色內插像素值。此外，在S421中，相位校正模組410可基於綠色像素合併像素值執行內插以產生綠色內插像素值。

不同於第二影像信號IMGS2，第二影像信號IMGS2'可包含第一白色內插像素值W1a"、第二白色內插像素值W2a"、第一綠色內插像素值G1a"、第一白色內插像素值W1b"、第二白色內插像素值W2b"、第一綠色內插像素值G1b"、第一白色內插像素值W1c"、第二白色內插像素值W2c"、第一綠色內插像素值G1c"、第一白色內插像素值W1d"、第二白色內插像素值W2d"以及第一綠色內插像素值G1d"。

舉例而言，相位校正模組410可基於多個白色像素合併像素值執行內插以產生多個白色內插像素值。舉例而言，第二白色內插像素值W2a"可藉由基於第一白色像素合併像素值W1a'、第一白色像素合併像素值W1b'、第二白色像素合併像素值W2b'、第一白色像素合併像素值W1c'、第二白色像素合併像素值W2c'、第一白色像素合併像素值W1d'以及第二白色像素合併像素值W2d'執行內插來產生。此外，相位校正模組410可基於多個綠色像素合併像素值執行內插以產生多個綠色內插像素值。

就此而言，多個白色內插像素值及多個綠色內插像素值可具有與第二影像信號IMGS2中的位置不同的位置。因此，多個像素值之間的間距可不斷地改變。如圖18中所繪示，可抑制鋸齒狀假影以改良影像品質。

就此而言，第一紅色像素合併像素值R1a'及第二紅色像素合併像素值R2d'以及第一藍色像素合併像素值B1b'及第二藍色像素合併像素值B2c'可不改變。

圖19為用於示出具有高頻的第一影像信號的圖式。

參考圖19，第一影像信號IMGS1可包含在第四方向W上的高頻分量。舉例而言，第一影像信號IMGS1可包含在對角線方向上的邊緣分量。舉例而言，第四方向W上的像素值可具有以預定間隔彼此反覆地交替的1及0(例如，可具有在第四方向W上第一列中的所有像素的1，及第四方向W上鄰近於第一列的第二列中的所有像素的0)。因此，第一影像信號IMGS1可具有高頻分量且可包含邊緣分量。

第一綠色像素合併像素值G1a'可對應於0值及1值的平 均值。就此而言，像素合併模組BM可充當低通濾波器。舉例而言，可自第一綠色像素合併像素值G1a'移除對角線方向上的高頻分量。然而，第一紅色像素合併像素值R1a'可對應於0。舉例而言，可不自第一紅色像素合併像素值R1a'、第二紅色像素合併像素值R2d'、第一藍色像素合併像素值B1b'以及第二藍色像素合併像素值B2c'移除對角線方向上的高頻率分量。因此，可發生假色。

圖20為用於示出圖15的假色減少模組的操作的流程圖。圖21及圖22為用於示出假色減少方法的圖式。

參考圖15及圖20，在S430中，假色減少模組420可自第一影像信號IMGS1偵測第四方向上的高頻分量。就此而言，假色減少模組420可使用第一影像信號IMGS1代替第二影像信號IMGS2來偵測對角線方向上的高頻分量。

當未自第一影像信號IMGS1偵測到第四方向W上的高頻分量時(S430-N)，不執行假色減少校正。當自第一影像信號IMGS1偵測到第四方向W上的高頻分量時(S430-Y)，假色減少模組420可在S431中基於綠色像素合併像素值而補償紅色像素合併像素值，且可在S432中基於綠色像素合併像素值而補償藍色像素合併像素值。

參考圖21，第二影像信號IMGS2"可包含第一紅色校正像素值R1a'''、第一紅色校正像素值R1d'''、第一藍色校正像素值B1b'''以及第一藍色校正像素值B1c'''，且可包含來自第二影像信號IMGS2的其他像素值(例如，綠色像素值及白色像素值)。

假色減少模組420可使用多個第一綠色像素合併像素值G1a'、第一綠色像素合併像素值G1b'、第一綠色像素合併像素值 G1c'以及第一綠色像素合併像素值G1d'的分量校正第一紅色像素合併像素值R1a'的假色。舉例而言，當偵測第四方向W上的高頻分量時，可自第一紅色像素合併像素值R1a'減去配置於第四方向W上的第一綠色像素合併像素值G1a'及第一綠色像素合併像素值G1d'的分量。此外，可將未配置於第四方向W上的第一綠色像素合併像素值G1b'及第一綠色像素合併像素值G1c'的分量添加至第一紅色像素合併像素值R1a'。因此，可產生第一紅色像素合併像素值R1a'的假色經校正的第一紅色校正像素值R1a'''。第一紅色校正像素值R1d'''、第一藍色校正像素值B1b'''以及第一藍色校正像素值B1c'''中的各者可以相同方式產生。如圖22中所繪示，當第四方向上的高頻分量存在時，可使用上方校正方法校正假色。

圖23為用於示出自第一影像信號處理器輸出的第三影像信號的圖式。

參考圖15及圖23，加法器430可將第二影像信號IMGS2"添加至第二影像信號IMGS2'。亦即，第二影像信號IMGS2'的第一紅色像素合併像素值R1a'及第一紅色像素合併像素值R1d'以及第一藍色像素合併像素值B1b'及第一藍色像素合併像素值B1c'可分別經第一紅色校正像素值R1a'''及第一紅色校正像素值R1d'''以及第一藍色校正像素值B1b'''及第一藍色校正像素值B1c'''置換。因此，加法器430可輸出具有改良影像品質的第三影像信號IMGS3。

圖24為用於示出根據一些實施例的第二影像信號處理器的方塊圖。

參考圖24，影像信號處理器400'可包含彼此串聯連接的相位校正模組410及假色減少模組420。相位校正模組410可對第 二影像信號IMGS2執行相位校正，且接著假色減少模組420可使用第一影像信號IMGS1及第二影像信號IMGS2'作為輸入來執行假色減少校正。因此，可輸出第三影像信號IMGS3'。

在下文中，將參考圖25至圖27描述根據一些其他實施例的影像感測器100'。

圖25為根據一些實施例的影像感測器的俯視圖。圖26為用於示出自圖25產生的第一四極影像信號的圖式。圖27為圖25的影像感測器的電路圖。為便於說明起見，與如使用圖1至圖24所描述的部分重複的部分經簡單描述或省略。

參考圖25，影像感測器100'可包含多個像素群。多個像素群中的各者可包含多個像素。舉例而言，各像素群可包含4個像素。在此實施例中，第一白色像素群可包含第一白色光電二極體PDW1至第四白色光電二極體PDW4。單一微透鏡ML'可涵蓋第一白色像素群的所有像素。第一白色光電二極體PDW1至第四白色光電二極體PDW4可將穿過微透鏡ML'的光轉換成電信號。舉例而言，影像感測器100'可包含對應於四極單元的像素陣列PA'。然而，本揭露的實施例不限於此。影像感測器100'可對應於九極胞(nonacell)。

參考圖25及圖26，像素陣列PA'可輸出第一四極影像信號IMGSQ1。第一四極影像信號IMGSQ1可包含第一白色像素值W1a至第八白色像素值W8a、第一綠色像素值G1a至第四綠色像素值G4a、第一紅色像素值R1a及第二紅色像素值R2a以及第一藍色像素值B1a及第二藍色像素值B2a。就此而言，一個像素值可對應於藉由對來自像素群的像素值像素合併獲得的像素值。

參考圖27，第一白色光電二極體PDW1至第四PDW4可連接至第一列線ROW1a及第一列線ROW1b、第二列線ROW2a及第二列線ROW2b以及第一行線COL1。第一白色光電二極體PDW1及第二白色光電二極體PDW2可配置於第一方向上。第三白色光電二極體PDW3及第四白色光電二極體PDW4可配置於第一方向上。

分別自第一白色光電二極體PDW1至第四白色光電二極體PDW4輸出的電信號可經像素合併以產生第一白色像素值W1a。就此而言，第一白色像素值W1a可為類比信號且可經由類比至數位轉換器152轉換成數位信號。

儘管上文已參考附圖描述本揭露的實施例，但本揭露不限於所述實施例且可以各種不同形式實施。本揭露所屬的技術領域中的一般技術者將能夠理解，本揭露可以其他特定形式實施而不改變本揭露的技術想法或基本特性。因此，應理解，上文所描述的實施例在所有方面均為說明性的而非限制性的。

B1a、B1b、B1c、B1d:第一藍色像素值

B1b'、B1c':第一藍色像素合併像素值

B2a、B2b、B2c、B2d:第二藍色像素值

G1a、G1b、G1c、G1d:第一綠色像素值

G1a'、G1b'、G1c'、G1d':第一綠色像素合併像素值

G2a、G2b、G2c、G2d:第二綠色像素值

G3a、G3b、G3c、G3d:第三綠色像素值

G4a、G4b、G4c、G4d:第四綠色像素值

IMGS1:第一影像信號

IMGS2:第二影像信號

R1a、R1b、R1c、R1d:第一紅色像素值

R1a'、R1d':第一紅色像素合併像素值

R2a、R2b、R2c、R2d:第二紅色像素值

W:第四方向

W1a、W1b、W1c、W1d:第一白色像素值

W1a'、W1b'、W1c'、W1d':第一白色像素合併像素值

W2a、W2b、W2c、W2d:第二白色像素值

W2a'、W2b'、W2c'、W2d':第二白色像素合併像素值

W3a、W3b、W3c、W3d:第三白色像素值

W4a、W4b、W4c、W4d:第四白色像素值

W5a、W5b、W5c、W5d:第五白色像素值

W6a、W6b、W6c、W6d:第六白色像素值

W7a、W7b、W7c、W7d:第七白色像素值

W8a、W8b、W8c、W8d:第八白色像素值

X:第一方向

Y:第二方向

Claims (20)

1. 一種影像感測器，包括： 第一像素、第二像素、第三像素以及第四像素，配置於第一方向上； 第五像素、第六像素、第七像素以及第八像素，在與所述第一方向相交的第二方向上分別鄰近於所述第一像素至所述第四像素安置，其中所述第五像素至所述第八像素配置於所述第一方向上； 第九像素、第十像素、第十一像素以及第十二像素，在所述第二方向上分別鄰近於所述第五像素至所述第八像素安置，其中所述第九像素至所述第十二像素配置於所述第一方向上； 第十三像素、第十四像素、第十五像素以及第十六像素，在所述第二方向上分別鄰近於所述第九像素至所述第十二像素安置，其中所述第十三像素至所述第十六像素配置於所述第一方向上； 第一類比至數位轉換器，連接至所述第一像素、所述第三像素、所述第五像素、所述第七像素、所述第九像素、所述第十一像素、所述第十三像素以及所述第十五像素；以及 第二類比至數位轉換器，連接至所述第二像素、所述第四像素、所述第六像素、所述第八像素、所述第十像素、所述第十二像素、所述第十四像素以及所述第十六像素， 其中所述第一像素至所述第十六像素中的各者經組態以分別輸出第一像素信號至第十六像素信號， 其中所述第一類比至數位轉換器經組態以： 僅基於所述第一像素信號、所述第三像素信號、所述第九像素信號以及所述第十一像素信號執行像素合併，以輸出第一像素合併信號；以及 僅基於所述第五像素信號及所述第十五像素信號執行像素合併以輸出第二像素合併信號，且 其中所述第二類比至數位轉換器經組態以： 僅基於所述第六像素信號、所述第八像素信號、所述第十四像素信號以及所述第十六像素信號執行像素合併，以輸出第三像素合併信號；以及 僅基於所述第二像素信號、所述第四像素信號、所述第十像素信號以及所述第十二像素信號執行像素合併，以輸出第四像素合併信號。
2. 如請求項1所述的影像感測器，其中所述第一像素、所述第三像素、所述第六像素、所述第八像素、所述第九像素、所述第十一像素、所述第十四像素以及所述第十六像素中的各者包含白色濾色器，且 其中所述第二像素、所述第四像素、所述第十像素以及所述第十二像素中的各者包含綠色濾色器。
3. 如請求項2所述的影像感測器，其中所述第五像素及所述第十五像素中的各者包含紅色濾色器，且 其中所述第七像素及所述第十三像素中的各者包含藍色濾色器。
4. 如請求項2所述的影像感測器，其中所述第五像素及所述第十五像素中的各者包含藍色濾色器，且 其中所述第七像素及所述第十三像素中的各者包含紅色濾色器。
5. 如請求項1所述的影像感測器，其中所述第一類比至數位轉換器及所述第二類比至數位轉換器中的各者經組態以不執行基於所述第七像素信號及所述第十三像素信號的像素合併。
6. 如請求項1所述的影像感測器，其中所述影像感測器更包括： 第十七像素至第二十像素，在所述第一方向上依序鄰近於所述第四像素且配置於所述第一方向上； 第二十一像素至第二十四像素，在所述第二方向上分別鄰近於所述第十七像素至所述第二十像素安置，其中所述第二十一像素至所述第二十四像素配置於所述第一方向上； 第二十五像素至第二十八像素，在所述第二方向上分別鄰近於所述第二十一像素至所述第二十四像素安置，其中所述第二十五像素至所述第二十八像素配置於所述第一方向上； 第二十九像素至第三十二像素，在所述第二方向上分別鄰近於所述第二十五像素至所述第二十八像素安置，其中所述第二十九像素至所述第三十二像素配置於所述第一方向上； 第三類比至數位轉換器，連接至所述第十七像素、所述第十九像素、所述第二十一像素、所述第二十三像素、所述第二十五像素、所述第二十七像素、所述第二十九像素以及所述第三十一像素；以及 第四類比至數位轉換器，連接至所述第十八像素、所述第二十像素、所述第二十二像素、所述第二十四像素、所述第二十六像素、所述第二十八像素、所述第三十像素以及所述第三十二像素， 其中所述第十七像素至所述第三十二像素中的各者經組態以分別輸出第十七像素信號至第三十二像素信號， 其中所述第三類比至數位轉換器經組態以： 僅基於所述第十七像素信號、所述第十九像素信號、所述第二十五像素信號以及所述第二十七像素信號執行像素合併，以輸出第五像素合併信號；以及 僅基於所述第二十三像素信號及所述第二十九像素信號執行像素合併，以輸出第六像素合併信號， 其中所述第四類比至數位轉換器經組態以： 僅基於所述第二十二像素信號、所述第二十四像素信號、所述第三十像素信號以及所述第三十二像素信號執行像素合併，以輸出第七像素合併信號；以及 僅基於所述第十八像素信號、所述第二十像素信號、所述第二十六像素信號以及所述第二十八像素信號執行像素合併，以輸出第八像素合併信號。
7. 如請求項6所述的影像感測器，其中所述第三類比至數位轉換器及所述第四類比至數位轉換器中的各者經組態以不執行基於所述第二十一像素信號及所述第三十一像素信號的像素合併。
8. 如請求項7所述的影像感測器，其中所述第一類比至數位轉換器及所述第二類比至數位轉換器中的各者經組態以不執行基於所述第七像素信號及所述第十三像素信號的像素合併。
9. 如請求項1所述的影像感測器，其中所述第一像素至所述第十六像素安置於第一基底上，且 其中所述第一類比至數位轉換器及所述第二類比至數位轉換器安置於所述第一基底下方的第二基底上。
10. 如請求項1所述的影像感測器，其中所述影像感測器更包括影像信號處理器，所述影像信號處理器經組態以對包含所述第一像素合併信號至所述第四像素合併信號的影像信號執行校正， 其中所述影像信號處理器經組態以分別對所述第一像素合併信號、所述第三像素合併信號以及所述第四像素合併信號執行內插，以產生第一內插像素合併信號、第三內插像素合併信號以及第四內插像素合併信號。
11. 如請求項10所述的影像感測器，其中所述影像信號處理器經組態以不對所述第二像素合併信號執行內插。
12. 如請求項10所述的影像感測器，其中所述影像信號處理器經組態以使用所述第四像素合併信號的分量校正所述第二像素合併信號。
13. 一種影像感測器，包括： 第一像素陣列，經組態以針對所感測影像輸出多個第一白色像素值、多個第一綠色像素值、多個第一紅色像素值以及多個第一藍色像素值； 第二像素陣列，經組態以針對所述所感測影像輸出多個第二白色像素值、多個第二綠色像素值、多個第二紅色像素值以及多個第二藍色像素值；以及 像素合併模組，連接至所述第一像素陣列及所述第二像素陣列， 其中所述像素合併模組經組態以： 基於所述多個第一白色像素值執行像素合併以產生第一白色像素合併像素值； 基於所述多個第一綠色像素值執行像素合併以產生第一綠色像素合併像素值； 基於所述多個第一紅色像素值執行像素合併以產生第一紅色像素合併像素值； 基於所述多個第二白色像素值執行像素合併以產生第二白色像素合併像素值； 基於所述多個第二綠色像素值執行像素合併以產生第二綠色像素合併像素值； 基於所述多個第二藍色像素值執行像素合併以產生第二藍色像素合併像素值； 不執行基於所述多個第一藍色像素值的像素合併；以及 不執行基於所述多個第二紅色像素值的像素合併。
14. 如請求項13所述的影像感測器，其中所述第二像素陣列在第一方向上鄰近於所述第一像素陣列安置， 其中所述像素合併模組在與所述第一方向相交的第二方向上鄰近於所述第一像素陣列及所述第二像素陣列安置。
15. 如請求項14所述的影像感測器，其中所述影像感測器更包括第三像素陣列，所述第三像素陣列經組態以輸出多個第三白色像素值、多個第三綠色像素值、多個第三紅色像素值以及多個第三藍色像素值，其中所述第三像素陣列在所述第二方向上鄰近於所述第一像素陣列安置， 其中所述像素合併模組經組態以： 基於所述多個第三白色像素值執行像素合併以產生第三白色像素合併像素值； 基於所述多個第三綠色像素值執行像素合併以產生第三綠色像素合併像素值； 基於所述多個第三藍色像素值執行像素合併以產生第三藍色像素合併像素值；以及 不執行基於所述多個第三紅色像素值的像素合併。
16. 如請求項13所述的影像感測器，其中所述影像感測器更包括影像信號處理器，所述影像信號處理器經組態以： 接收所述第一白色像素合併像素值及所述第二白色像素合併像素值、所述第一綠色像素合併像素值及所述第二綠色像素合併像素值、所述第一紅色像素合併像素值以及所述第二藍色像素合併像素值； 對包含所述第一白色像素合併像素值及所述第二白色像素合併像素值的白色像素合併像素值執行內插，以產生第一白色內插像素值及第二白色內插像素值；以及 對包含所述第一綠色像素合併像素值及所述第二綠色像素合併像素值的綠色像素合併像素值執行內插，以產生第一綠色內插像素值及第二綠色內插像素值。
17. 如請求項16所述的影像感測器，其中所述影像信號處理器經組態以不對所述第一紅色像素合併像素值及所述第二藍色像素合併像素值執行內插。
18. 如請求項16所述的影像感測器，其中所述影像信號處理器經組態以在自所述多個第一白色像素值及所述多個第二白色像素值、所述多個第一綠色像素值及所述多個第二綠色像素值、所述多個第一紅色像素值及所述多個第二紅色像素值以及所述多個第一藍色像素值及所述多個第二藍色像素值偵測到高頻分量時，使用所述第一綠色像素合併像素值及所述第二綠色像素合併像素值校正所述第一紅色像素合併像素值，且使用所述第一綠色像素合併像素值及所述第二綠色像素合併像素值校正所述第二藍色像素合併像素值。
19. 一種影像感測器，包括： 第一像素陣列，具有以n×m陣列形式形成的顏色圖案且包含至少第一顏色像素、第二顏色像素以及第三顏色像素； 第二像素陣列，鄰近於所述第一像素陣列且具有與所述第一像素陣列相同的以n×m陣列形式形成的顏色圖案，以包含至少第一顏色像素、第二顏色像素以及第三顏色像素； 像素合併模組，經組態以針對所感測影像： 對所述第一像素陣列的所述第一顏色像素、所述第二像素陣列的所述第一顏色像素、所述第一像素陣列的所述第二顏色像素以及所述第二像素陣列的所述第三顏色像素執行像素合併， 不對所述第一像素陣列的所述第三顏色像素執行像素合併，且 不對所述第二像素陣列的所述第二顏色像素執行像素合併。
20. 如請求項19所述的影像感測器，其中： 所述第一像素陣列及所述第二像素陣列各自具有比第二顏色像素更多的第一顏色像素且具有比第三顏色像素更多的第一顏色像素。